Ассимиляция климатических гидрологических данных в σ-координатной модели Черного моря посредством алгоритма адаптивной статистики

Abstract

Реализован алгоритм адаптивной статистики ошибок прогноза для ассимиляции климатических полей температуры и солености в σ-координатной модели динамики Черного моря. Приведены основные соотношения этого алгоритма и его упрощенного варианта, базирующиеся на фильтре Калмана. Обсуждаются особенности реализации алгоритма, обусловленные моделью. Приводятся результаты сопоставления гидрофизических полей Черного моря, восстановленных по алгоритму адаптивной статистики и по упрощенной схеме ассимиляции климатических данных. Показано, что учет зависимости источников в уравнениях переноса – диффузии тепла и соли от четырехмерных дисперсий ошибок прогноза и трехмерных ошибок измерений позволяет более точно реконструировать взаимно согласованные климатические параметры моря.

Algorithm of adaptive statistics of forecast errors is realized to assimilate temperature and salinity climatic fields in a sigma-coordinate model of the Black Sea dynamics. Basic relations between the algorithm and its simplified version based on the Kalman filter are given. The model-conditioned features of the algorithm realization are discussed. Results of comparison of the Black Sea hydrophysical fields reconstructed based on the algorithm of adaptive statistics of climatic data assimilation and its simplified variant are represented. It is shown that in the equations of transport – diffusion of heat and salt, consideration of dependence of their sources upon four-dimensional dispersion of the forecast errors and three-dimensional measurement errors permits to reconstruct mutually adjusted climatic parameters of the sea more accurately.